浙西北下寒武统荷塘组硅质（页）岩成因及沉积环境研究
发布时间：2020-09-28 09:10
浙西北下寒武统发育硅质(页)岩建造,富含Ni、Mo、V、Cu、U、Ba、Pt、Pd、Au和Ag等元素,以有机质丰富,生烃潜力好为特征遍布华南,是重要的成矿层和优质的烃源岩。由于其硅质成因、沉积环境和有机质富集机理存在较大分歧,本文通过选取浙西北临安石门、开化底本和大堑、常山芳村、江山伍家岭、诸暨狼坞底和盛兆坞出露的荷塘组地层为研究对象,通过野外实测剖面、镜下岩矿鉴定、常量微量地球化学、总有机碳含量、全岩氧同位素、有机质碳同位素、黄铁矿原位微量元素查明荷塘组硅质、有机质的来源,厘清硅质岩的成因、沉积环境和沉积演化规律。研究成果对于中国南方下寒武统找矿和华南天然气页岩气勘探提供重要参考依据,对解析所在浙西北加里东沉积盆地的构造演化和下扬子地区加里东期海陆格局及构造过程具有重要的科学意义。本次研究主要取得以下结果:(1)浙西北寒武统硅质(页)岩多为灰黑色到黑色中薄层产出,炭质含量高,在平面展布上沿着江绍断裂由东往西逐渐变厚,镜下矿物以石英、有机质、云母和黄铁矿为主,可见硅质海绵骨针和放射虫。(2)浙西北荷塘组硅质岩SiO2含量中等(70%),含量在1%以上的组分有TFe_2O_3、A1_20_3,其他主量化学成分均很低(一般1%)。常量元素的Fe/Ti、(Fe+Mn)/Ti和Al/(Al+Fe+Mn)比值的平均值分别为71.25,71.28和0.41,微量元素(La/Ce)N、(La/Yb)N、U/Th比值的平均值分别为1.27、1.01、7.61,稀土总量低,∑LREE/∑ HREE的比值0.74,富集重稀土,总体上δCe呈负异常,δEu呈正的异常,PAAS标准化稀土配分模式与典型热水沉积物相似,δ~18O同位素值分布在热泉华石英和镶嵌状石英的范围,经平衡分馏方程获得硅质岩形成时候的平均温度为79.19℃,表明硅质岩在成岩过程中受热水作用的影响。(3)通过硅质岩的主、微量的R型因子分析,在主量元素中提取出3个具有成岩指示的因子:陆源因子、热液因子和自生因子。其中陆源因子(A1_20_3、Ti0_2、Si0_2、K_2O、Na_20)、热液因子(MnO、CaO、P_2O_5、Fe_2O_3、(MgO))、自生因子(Fe_2O_3、Si0_2、P_2O_5);微量元素的因子分析提取出F_1(Be,Sc,Ga,Rb,Zr,Nb,Cs,Hf,Ta,Th等大离子亲石元素和高场强元素),以及F_2(V、Cr、Ni、Zn、Y、Ba、Pb、U,等亲铁元素),F_1、F_2方差贡献率相当。主微量的主因子分析均表明荷塘组硅质岩物质组成受到陆源和热液的共同影响,但SiO2与陆源因子相关性更为明显,说明荷塘组硅质岩的硅主要来自于陆源。另外,全岩Y/H。和Ti/V的比值分别为34.12和14.68,远大于传统热水成因硅质岩的值,且硅质岩中层控型黄铁矿的微量元素Co/Ni比值0.37、Y/Ho比值23.5,接近中国东部大陆地壳特征,也指示硅质岩的物源受陆源物质控制。(4)全岩主微量的构造判别认为荷塘组发育于被动大陆边缘,结合整个中国加里东期华夏和扬子及扬子地块内部没有大洋,本文认为荷塘组发育于裂陷海盆。根据本次研究荷塘组出露位置,位于萧山-球川断裂和马金-乌镇断裂附近的诸暨狼坞底、开化底本、常山芳村剖面受热液影响大;离深大断裂较远的开化大堑、临安石门、诸暨盛兆坞剖面受热液影响小,说明处于裂陷海盆的深大断裂是沉积阶段的热液来源通道。(5)通过V/(V+Ni)、V/Cr、Ni/Co等元素的垂向演化特征分析,荷塘组底部受热液影响最大,氧化还原演化表明总体上有厌氧还原-缺氧还原的变化趋势。δ13Corg的由底部到顶部出现稳步上升趋势,均指示水体逐渐变浅。(6)浙西北荷塘组硅质岩的有机碳含量(TOC)较高,平均值3.75%,有机质碳同位素8~13Corg和Ⅰ型腐殖质干酪根表明浙西北荷塘组的有机质主要来自于海相的藻类和富有水生植物。有机碳含量相关性以及与和水体的氧化还原变化关系均表明:浙西北的的大陆裂陷滞流盆地、断裂沟通的热液导致的海底缺氧还原环境是浙西北荷塘组硅质岩富有机质的根本原因。
【学位单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：P618.13
【部分图文】：
常山－诸暨凸起和江山－绍兴浅凹，其分界断裂由西北往东南分别为：学川－湖州断逡逑裂、马金－乌镇断裂、球川－萧山断裂、常山－离渚断裂和江山－绍兴断裂。构造多逡逑为北东向展布（图２．３）。浙西北地区古生界出露面积大、层位较为完整，岩浆作逡逑９逡逑
２００９），江绍拼接带西北侧乃至整个华南地区开始裂解，北东向的几大断逡逑裂同时形成。进入加里东期，浙西北进一步裂解，形成构造转换陆内裂陷沉积盆逡逑地（图２．４）。震旦系休宁组－志留系唐家坞组多以整合和平行整合接触（表２．１）。逡逑１０逡逑
用、岩浆作用、变质作用不同，仅表现为差异性的上升隆起，并伴有少量的宽缓逡逑型褶皱及断裂活动。经此运动，包括浙西北在内的扬子准地台一并上升成陆，形逡逑成一系列北东向大型隆起和拗陷，并间有宽缓型褶皱产生（图２．４）。泥盆纪－中逡逑三叠世（海西和印支旋回时期），该区在加里东运动造成的北东向隆起拗陷的宽逡逑展型构造基底上，沉积了厚约２０００ｍ陆屑建造、碳酸盐建造及含煤碎屑岩建造逡逑等，组成了扬子准地台的中构造层。逡逑１１６＊逦丨邋１９＊逦１２０＊逦１２１邋？逡逑江、逦｜逡逑３”逦／逦、、逦？一＾一，上海市３１逡逑安逦／邋ＩＩＩ？逦”市邋Ａ邋厂二■？逡逑Ｊ逦、Ｚ逦Ｖ邋yU逦一、逡逑Ｘ逦ＭＴ邋[邋Ｍ逡逑＊逦ｙ逦＾逦ｆｔ逡逑Ｋ逡逑＊？逦Ｊｗ逡逑？．逦－ｋ逦Ｊ逦１逦？逡逑ＶＮ逦Ｋｉ逦Ｓ邋供逡逑ｆ邋ｙ逦Ｉ邋ＴＴ邋Ｉｔｔｔｃ邋im山如！？、逡逑＾逦＊ｆｉ逦｜邋Ｕ邋Ｉ匕期汗购遣坏W蹂义希纬В妫妫椋畛ば耍眨酰喝缂紫箦义稀㈠危慑澹椋铄澹北饭菇弟义希椋椋颍危椋
本文编号：2828607
【学位单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：P618.13
【部分图文】：
常山－诸暨凸起和江山－绍兴浅凹，其分界断裂由西北往东南分别为：学川－湖州断逡逑裂、马金－乌镇断裂、球川－萧山断裂、常山－离渚断裂和江山－绍兴断裂。构造多逡逑为北东向展布（图２．３）。浙西北地区古生界出露面积大、层位较为完整，岩浆作逡逑９逡逑
２００９），江绍拼接带西北侧乃至整个华南地区开始裂解，北东向的几大断逡逑裂同时形成。进入加里东期，浙西北进一步裂解，形成构造转换陆内裂陷沉积盆逡逑地（图２．４）。震旦系休宁组－志留系唐家坞组多以整合和平行整合接触（表２．１）。逡逑１０逡逑
用、岩浆作用、变质作用不同，仅表现为差异性的上升隆起，并伴有少量的宽缓逡逑型褶皱及断裂活动。经此运动，包括浙西北在内的扬子准地台一并上升成陆，形逡逑成一系列北东向大型隆起和拗陷，并间有宽缓型褶皱产生（图２．４）。泥盆纪－中逡逑三叠世（海西和印支旋回时期），该区在加里东运动造成的北东向隆起拗陷的宽逡逑展型构造基底上，沉积了厚约２０００ｍ陆屑建造、碳酸盐建造及含煤碎屑岩建造逡逑等，组成了扬子准地台的中构造层。逡逑１１６＊逦丨邋１９＊逦１２０＊逦１２１邋？逡逑江、逦｜逡逑３”逦／逦、、逦？一＾一，上海市３１逡逑安逦／邋ＩＩＩ？逦”市邋Ａ邋厂二■？逡逑Ｊ逦、Ｚ逦Ｖ邋yU逦一、逡逑Ｘ逦ＭＴ邋[邋Ｍ逡逑＊逦ｙ逦＾逦ｆｔ逡逑Ｋ逡逑＊？逦Ｊｗ逡逑？．逦－ｋ逦Ｊ逦１逦？逡逑ＶＮ逦Ｋｉ逦Ｓ邋供逡逑ｆ邋ｙ逦Ｉ邋ＴＴ邋Ｉｔｔｔｃ邋im山如！？、逡逑＾逦＊ｆｉ逦｜邋Ｕ邋Ｉ匕期汗购遣坏W蹂义希纬В妫妫椋畛ば耍眨酰喝缂紫箦义稀㈠危慑澹椋铄澹北饭菇弟义希椋椋颍危椋
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